Аккумуляторы для электровелосипеда

Прочтите это, прежде чем купить аккумулятор для электровелосипеда

Коротко тут не получится, но это сэкономит вам деньги и нервы

Какой емкости аккумулятор купить для электровелосипеда

1) Как посчитать емкость аккумулятора? Тут все просто:

• Емкость аккумулятора (Вт⋅ч) — это В*А⋅ч. Например, возьмем аккумулятор 48V 15Ah, его емкость будет 48*15 = 720 Вт⋅ч

2) Как определить необходимую емкость аккумулятора для электровелосипеда? Тут сложнее, ибо расход энергии зависит от множества факторов. Нужно учитывать:

• Стиль езды:
  1. Если мотор используется в основном для помощи на подъёмах и для повышения комфорта при езде (PAS), то можно рассчитывать на расход в пределах 6-8 Вт⋅ч/км.
  2. Если вы ездите, практически не помогая ногами – можете рассчитывать на 12 Вт⋅ч/км (при весе 90+ кг – 13+ Вт⋅ч/км).
  3. В смешанном режиме – около 10 Вт⋅ч/км
• Тип мотора – прямой привод или редукторный. Расход на прямом приводе в среднем выше на 15-20%.
• От мощности мотора расход почти не зависит, но на мощных мотор-колесах велик соблазн «газануть» и высадить аккумулятор электровелосипеда.
• Также важно понимать, что чем хуже накат, тем выше расход: слабо накачанные шины, толстые колеса (фэтбайк), неисправности втулки колеса и т.п. могут значительно снизить запас хода.

Считаем:

• Нужен аккумулятор для электровелосипеда с редукторным мотором 500 Вт на 48 вольт. Хочется проезжать 60 км в режиме электромопеда, изредка помогая на подъемах. Вес 100 кг.

Получается, что расход энергии будет 13 Вт⋅ч/км. Соответственно желательно купить аккумулятор на 18Ah (864 Вт⋅ч).

С емкостью вроде разобрались, идем дальше

 Из чего состоит аккумулятор электровелосипеда?

1. Аккумуляторные ячейки
2. Плата БМС
3. Пластиковые холдеры в которые устанавливаются ячейки (в качестве экономии может использоваться клей)
4. Текстолитовый корпус и термоусадка

Информация ниже это руководство о том, как не купить аккумулятор электровелосипеда низкого качества.

Аккумуляторные ячейки

Выбирая аккумулятор для электровелосипеда нужно ответственно подойти к выбору элементов из которых он собран. От этого зависят не только эксплуатационные характеристики, но иногда и ваша безопасность. Самое главное: не купить аккумулятор для электровелосипеда из поддельных или Б/У-шных элементов.
Как не нарваться на такое «выгодное предложение»:

1) Не ведитесь на бренд по низкой цене (если хотите LG/Sony/Samsung/Panasonic – дешево не будет):

Разберем на примере: литий-ионный аккумулятор на электровелосипед 48V 21Ah за 13000 Грн. Собран из 91 ячейки Panasonic 3000mAh, оборудован Платой БМС, ЗУ в комплекте (Это с сайта с первой страницы в Google по запросу «Аккумулятор для велосипеда купить»). Считаем:

• Цена элементов Panasonic 3000mAh в оптовой закупке (от 1000 шт.) – 150+ Грн/шт. 91*150 = 13560 Грн
• Плата БМС пристойного качества (оптовая цена) = 450 Грн
• Зарядное устройство (оптовая цена) = 450 Грн
• Расходные материалы, упаковка и прочее = 400 Грн

Итоговая себестоимость комплектующих = 14950 Грн. Очевидно, что ни о каких Panasonic тут и речи быть не может.

2) Не покупайте аккумулятор электровелосипеда на:

• Элементах Tesla-Panasonic (часто пишут просто Panasonic) — они идут с разборки электромобилей Tesla, новыми их не продают. К тому же емкость этих аккумуляторов редко соответствует заявленной.
• Пакетах NMC — ставить такие аккумуляторы на электровелосипед небезопасно, и зачастую они тоже идут с разборки электромобилей

 

Какой аккумулятор для электровелосипеда лучше купить?

1) Купить аккумулятор на ячейках LiFePO4: За сравнительно небольшие деньги можно купить аккумулятор для электровелосипеда из качественных ячеек LiFePO4. У такого выбора есть множество преимуществ и всего 2 недостатка.

Преимущества аккумуляторов LiFePO4:

• Реальный ресурс и срок службы в 2-5 раз превышает Li-Ion: LiFePO4 может проработать от 1000 до 3000 циклов – в зависимости от условий эксплуатации. Средний срок службы такого аккумулятора в электровелосипеде — 7-10 лет.
• Безопасен: ячейка не воспламенится даже если ее просверлить или пробить гвоздем.
• Морозоустойчив: LiFePO4 начинает страдать от низкой температуры намного позже чем Li-Ion. Возможна эксплуатация вплоть до температуры -10°. Большая часть Li-Ion аккумуляторов начинает проседать уже при +7°, а при температурах ниже 0° запас хода падает вдвое.
• Напряжение LiFePO4 почти не снижается по мере разряда: на практике это означает что аккумулятор выдает заявленное напряжение даже будучи практически разряженным. Думаю, многим владельцам электровелосипедов с аккумулятором Li-Ion знакома ситуация, когда остается еще 20% заряда, а велосипед уже еле едет, это происходит из-за снизившегося напряжения батареи.
• Цена аккумулятора для электровелосипеда LiFePO4 ниже Li-Ion.

Некоторые недостатки тоже имеются:

• Размеры: объём аккумуляторов LiFePO4 в среднем на 20-40% больше чем у Li-Ion. Например, наш аккумулятор LiFePO4 48V 15Ah по объёму соответствует литий ионному на 21Ah.
• Вес: аккумулятор для электровелосипеда LiFePO4 48V 15Ah весит 5 кг, Li-Ion такой же емкости весит 3,5-4 кг.

2) Купить аккумулятор для электровелосипеда на элементах Li-Ion от проверенных китайских производителей (Например: EVE). Их характеристики не сильно уступают брендовым японским и корейским, а цена ниже. Этот вариант подойдет тем, кому нужна компактная легкая сборка и не нужен большой ресурс аккумулятора, и редко выезжает на электровелосипеде при температурах ниже 10°.

Плата БМС для аккумулятора электровелосипеда

БМС (Battery Management System) – это плата, которая устанавливается в аккумуляторную батарею электровелосипеда для контроля процесса её заряда и разряда. Для чего она нужна:

• Предотвращает переразряд – он очень негативно сказывается на ресурсе
• Предотвращает перезаряд – также негативно сказывается на ресурсе + ячейки Li-Ion могут рвануть при перезаряде выше 4.5V
• Балансирует ячейки при заряде (в дешевых аккумуляторах для электровелосипедов могут применять БМС без функции балансировки) – разбалансировка ячеек чревата снижением отдаваемого заряда батареи, и периодически ее придется разбирать чтобы балансировать вручную.

Недобросовестные сборщики аккумуляторов для электротранспорта могут указывать завышенные характеристики разряда аккумулятора, вплоть до того, что выдают пиковый ток разряда за продолжительный. Это нужно учитывать если вы хотите купить аккумулятор для электровелосипеда с мощным мотором.

Холдеры

Для надежной фиксации аккумуляторных ячеек и лучшего охлаждения необходимо использовать пластиковые холдеры . Это пластиковые держатели в которые вставляются аккумуляторные ячейки, они оставляют небольшой зазор между ячейками. Такая конструкция отличается большей прочностью и ремонтопригодностью.

Многие компании используют клей вместо холдеров. Такая сборка немного компактнее, и ее себестоимость немного ниже, но она не оставляет никакого зазора между аккумуляторными ячейкам и чревата перегревом, особенно в жару и при высоких нагрузках. Это уменьшает срок службы батареи электровелосипеда.

Если кратко: сборка без холдеров это экономия на спичках. Предпочесть такую сборку можно только в тех случаях, когда вам необходимы минимальные размеры, а предполагаемая нагрузка будет невысокой.

Упаковка аккумулятора электровелосипеда

Аккумулятор, который будет использоваться в электровелосипеде, должен быть качественно упакован. Лучшим выбором будет сборка в пластиковых холдерах + экранирование аккумулятора стеклотекстолитом с последующей упаковкой в термоусадку. Идеально будет поместить данный аккумулятор в прочный алюминиевый корпус в раму либо на багажник велосипеда.